Zbiór danych porównawczych pozwalających poczynić postępy w badaniach nad heliosferą

Projekt HELCATS (Heliospheric Cataloguing, Analysis and Techniques Service) koncentruje się na koronalnych wyrzutach masy (ang. Coronal mass ejections, CME) – czyli ogromnych strukturach plazmy/pól magnetycznych wyrzucanych ze Słońca w przestrzeń międzyplanetarną – oraz na obracających się razem obszarach oddziaływań (ang. Co-rotating interaction regions, CIR) – czyli na rozległych obszarach skompresowanej plazmy/pola magnetycznego powstających na obszarach, gdzie szybki wiatr słoneczny dogania wolny wiatr.

Projekt HELCATS łączy heliosferyczne obrazowanie tych właściwości z obserwacją regionów ich pochodzenia na Słońcu, ich szczegółowe pomiary z wykorzystaniem sond kosmicznych rozmieszczonych w różnych punktach układu słonecznego (w tym w pobliżu Ziemi) oraz uzupełniające obserwacje np. przy użyciu technik radiowych. W wyniku tego uzyskano unikalny zbiór katalogów informacji.

Prof. Richard Harrison, koordynator projektu i główny naukowiec laboratorium Rutherford Appleton przy STFC (ang. Science and Technology Facilities Council) omawia wyniki projektu i jego spodziewane efekty.

Dlaczego postanowił pan skoncentrować się na CME i CIR?

Członkowie konsorcjum uznali, że połączenie naszych obszarów specjalizacji znacząco przyczyni się do zrozumienia złożonych zachowań wiatrów słonecznych, z uwzględnieniem CME i CIR. Ponadto CME są główną przyczyną potencjalnie szkodliwego wpływu na Ziemię (tzw. pogoda kosmiczna), zwłaszcza jeśli oddziałują wspólnie z innymi CME lub CIR. Dlatego oprócz tego, że nasza praca jest interesująca z punktu widzenia naukowego, jest także ważna dla społeczeństwa.

Jednocześnie nasza grupa z laboratorium Rutherford Appleton kieruje pracą oprzyrządowania do obrazowania heliosfery (ang. Heliospheric Imager, HI) znajdującego się na pokładzie należącej do NASA sondy kosmicznej STEREO. Cechy charakterystyczne światła widzialnego CME i CIR można wykryć poprzez obrazowanie heliosfery, gdy opuszczają one Słońce, potencjalnie w kierunku Ziemi. Projekt HELCATS zapoczątkowano również w celu maksymalnego pogłębienia wiedzy oraz wykorzystania danych HI i wyników rozmaitych technik modelowania stworzonych do ich stosowania. Doskonałym sposobem, aby to osiągnąć, jest stworzenie spójnego zestawu katalogów łączących dane HI z innymi zbiorami danych uzupełniających.

Dlaczego katalogi opracowane w ramach projektu HELCATS są tak ważne? Jakie postępy mogą one potencjalnie przynieść?

Katalogi stworzone w ramach projektu HELCATS mają wyjątkowy charakter. Stanowią one pierwszy długofalowy zapis CME i CIR w heliosferze obejmujący cały cykl słoneczny, zestawiony z katalogami powiązanych zdarzeń in situ zarejestrowanych w pobliżu Ziemi i w innych miejscach, a także z katalogami powiązanych aktywności na Słońcu i w jego pobliżu. Katalogi te umożliwią nam całościowe zrozumienie zmian zdarzeń słonecznych podczas pokonywania drogi od Słońca na Ziemię lub w kierunku innych planet.

Przez wiele lat będą one podstawą badań naukowych. Jak wspomniałem wcześniej, katalogi pozwolą potwierdzić zasadność nowatorskich technik modelowania, co będzie mieć kluczowy wpływ na poprawę naszego zrozumienia wiatrów słonecznych oraz możliwości przygotowania się i łagodzenia potencjalnych skutków pogody kosmicznej.

Jakie pana zdaniem są najważniejsze wnioski płynące z tego projektu?

Jednym z najcenniejszych aspektów projektu HELCATS jest zestawienie ze sobą katalogów opartych na znacząco różniących się od siebie zbiorach danych – obejmujących zarówno obserwacje fizyczne, jak i wyniki modelowania – z rozmaitych dziedzin. Skrupulatne i staranne porównanie katalogów daje podstawy do powiązania zdarzeń, do których dochodzi na Słońcu, z ich wpływem na Ziemię i inne planety. Taki całościowy pogląd stanowi najważniejszy wynik projektu i według mnie jest to nasze najważniejsze osiągnięcie, umożliwiające dalszy rozwój nauki.

Jaki wpływ projekt HELCATS powinien wywrzeć na środowisko naukowe?

Projekt HELCATS przyniesie konkretne efekty w postaci znacznych ułatwień, z których środowisko naukowe będzie korzystać przez wiele kolejnych lat. Oprócz tego dostarczy istotnych wskazówek co do zastosowania narzędzi pozwalających przewidywać potencjalny wpływ CME i CIR na pogodę kosmiczną.

Z jaką reakcją ze strony środowiska spotkał się pan dotychczas?

Szersza społeczność naukowa wie już, że projekt HELCATS umożliwi dostęp do oficjalnych katalogów struktur wiatrów słonecznych zaobserwowanych za pomocą przyrządów sondy STEREO/HI. Tworzone przez nas plany zapewnią, że prace będą kontynuowane po zakończeniu projektu oraz że jego wyniki będą w dalszym ciągu dostępne. Naukowcy wykorzystują już wyniki projektu HELCATS do tworzenia publikacji badawczych.

Oprócz tego społeczność zajmująca się badaniem pogody kosmicznej przekazuje nam bardzo pozytywne informacje zwrotne na temat projektu. Na przykład brytyjski serwis meteorologiczny Met Office, który dostarcza prognozy pogody kosmicznej finansowane przez rząd brytyjski, był cały czas blisko związany z projektem, a jego członkowie angażują się w dyskusje na temat wyników. Jak już wspomniałem, powstaje kilka publikacji naukowych czerpiących z rezultatów projektu HELCATS. Poświęcone są one konkretnym problemom związanym z pogodą kosmiczną.

Czy planuje pan kontynuowanie badań po zakończeniu projektu?

Zespół realizujący projekt HELCATS dołoży wszelkich starań, aby katalogi pozostały dostępne przez długi czas po jego zakończeniu, w szczególności poprzez ich dołączenie do formalnych centrów danych. Po zamknięciu projektu planujemy udostępnić publikacje końcowe. Postaramy się, aby szczegóły samej inicjatywy, jak i jej wyniki były szeroko dostępne. Dzięki temu środowisko będzie mogło na nich bazować w swojej pracy. Ponadto konsorcjum złożone z ośmiu grup badawczych z pewnością będzie też prowadzić dalsze badania na przestrzeni nadchodzących lat.

HELCATS
Finansowany w ramach 7PR-SPACE
strona projektu CORDIS
strona projektu